La selección de fútbol sub-20 de Chile es el representativo de dicho país en las competencias oficiales de fútbol de su categoría. Su organización está a cargo de la Federación de Fútbol de Chile,^[1]​ que ha estado afiliada a la FIFA desde 1913^[1]​^[2]​ y fue uno de los miembros fundadores de la Conmebol en 1916.^[3]​

La selección de fútbol sub-20 de Chile participa cada dos años en el Campeonato Sudamericano Sub-20, clasificatorio para la Copa Mundial de la categoría, torneo internacional en el cual ha participado en seis ocasiones: 1987, donde actuó de local, 1995, 2001, 2005, 2007 y 2013.

Los máximos logros de la selección chilena sub-20 han sido alcanzar el cuarto lugar del mundo en la Copa Mundial de Fútbol Sub-20 de 1987, en la cual fue el anfitrión, y el tercer lugar del mundo en la Copa Mundial de Fútbol Sub-20 de 2007.^[4]​

Hasta 2011, el portero chileno Cristopher Toselli tuvo el récord de portería imbatida en el torneo de la Copa Mundial sub-20, acumulando 492 minutos, siendo desplazado por el portero portugués Mika que completó 570 minutos sin recibir goles durante la Copa Mundial de Fútbol Juvenil de 2011.^[5]​

El año 2018, la selección participó de los Juegos Suramericanos de 2018 realizados en Cochabamba, Bolivia. Sin perder ninguno de sus partidos, se coronó campeón por primera vez en dicha competencia, derrotando en la final a Uruguay con gol en el tiempo de suplemento.